CN114899541A - 一种气囊型电池模组 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种气囊型电池模组。该气囊型电池模组包括电池组件、密封气囊以及设有内部空间的密封壳体；所述电池组件包括一个以上的单体电池；所述电池组件及所述密封气囊安装在所述内部空间中，所述密封气囊设置在所述电池组件及所述密封壳体内壁之间，其内填充有0.2MPa～3MPa压力气体，所述密封气囊用于对所述电池组件施加预紧力。本发明中，采用密封气囊代替现有技术中的压力板，由于所述密封气囊可以与电池组件充分接触，所述密封气囊中将使得所述电池组件各个方向上都施加相同的预紧力，有效地克服了单体电池因充放电而形成的膨胀力，延长了电池组件的充放电次数。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种气囊型电池模组。
背景技术
随着电动汽车和消费类电子对能源动力的需求越来越强，为了提高电池的续航里程，一般通过电池的正极材料、负极材料的选用来提高其容量以达到提高续航里程的目的。例如，在负极材料中选用高容量合金负极(比如硅、锡、铝等比常见的石墨负极)在容量上更具优势。然而其在充放电过程中都存在严重体积膨胀问题，该膨胀主要是由于锂的体积效应，随者嵌入的锂离子越多，形成的合金相的晶胞参数就越大，其中最为明显是的硅(Si)。由于其具有4200mAh/g的理论比容量，一个硅原子可以结合4.4个锂原子，比常规石墨的386mAh/g多10倍以上，而硅材料的膨胀是原体积的400％以上。这么大的膨胀问题会导致合金负极材料的粉化，并与导电剂失去电连接，表现出的效果是循环性能差。
因此目前含硅负极的电池都需要一定预紧力，通过对电池施加一定预紧力，可以提升活性材料与导电剂之间接触，特别是合金负极材料与导电剂之间的接触，施加了预紧力使得电池的循环性能具有明显的提升。除了液态电池需要预紧力以外，固态电池更加需要预紧力，固态电池一般需要更大的预紧力来提升电池的循环性能。总之，预紧力是高能量密度电池，固态电池等一系列不同电池体系都需要实施预紧措施。如图1所示，现有的电池模组一般包括模组外壳(图中未示出)及设于模组外壳内的电池组件1若干单体电池11，并在所述电池组件1的外部夹设有两块压力板12；通过该压力板13对电池组件施加预紧力(或称夹紧力)。
现有技术中，电池体系中的预紧力主要是釆用通过上述刚性材料制成到的夹紧板12经螺栓预加到电池组件上实现的。这种施加方式比较简单，但是会带来一些问題：1、施加的力方向比较单一，只能在电池的两个相对较大的表面，不能施加在另外几个面上；2、压力板12一般都是具有高密度的金属材料，严重増加了电池系统重量，降低电池系统成组效率；3、较大膨胀的高能量密度使得电池体系难以保持恒定压力；由于电池充电过程中在膨胀，放电过程在缩小，通过螺栓固定的刚性不能保持恒定的压力，所以效果较差。
发明内容
本发明针对现有技术中电池体系中的预紧力主要是釆用通过压力板经螺栓预加到电池组件上，使得电池预紧效果较差的技术问题，提供了一种气囊型电池模组。
鉴于以上技术问题，本发明实施例提供一种气囊型电池模组包括电池组件、密封气囊以及设有内部空间的密封壳体；所述电池组件包括一个以上的单体电池；
所述电池组件及所述密封气囊安装在所述内部空间中，所述密封气囊设置在所述电池组件及所述密封壳体内壁之间，其内填充有0.2MPa～3MPa压力气体，所述密封气囊用于对所述电池组件施加预紧力。
可选地，所述密封气囊包括设有电池容纳空间的气囊本体和连通所述气囊本体的多个分隔气囊，所述分隔气囊将所述电池容纳空间分隔为多个容纳腔，所述单体电池安装在所述容纳腔中。
可选地，所述密封气囊包括均安装在所述内部空间中的第一分体气囊、第二分体气囊、第三分体气囊以及第四分体气囊；所述第一分体气囊、所述第二分体气囊、所述第三分体气囊以及所述第四分体气囊分别与所述电池组件的周向的四个侧面抵接。
可选地，所述密封气囊还包括均安装在所述内部空间中的第五分体气囊和第六分体气囊，所述第五分体气囊和所述第六分体气囊分别与所述电池组件的上下两端面抵接。
可选地，所述气囊型电池模组还包括安装支架，所述安装支架上设有安装空间和连通所述安装空间的窗口，所述安装支架安装在所述电池容纳空间中，所述电池组件安装在所述安装空间中，且所述密封气囊通过所述窗口与所述电池组件抵接。
可选地，所述密封壳体包括设有第一法兰的第一壳体和设有第二法兰的第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体通过相互连接的所述第一法兰和所述第二法兰密封连接为一体。
可选地，所述密封壳体上设有均与所述密封气囊连通的充气接口、排气接口以及泄压接口；所述气囊型电池模组还包括安装在所述充气接口中的充气单向阀、安装在所述排气接口中的排气阀，以及安装在所述泄压接口中的自动泄压阀。
可选地，所述气囊型电池模组还包括安装在所述密封壳体上的电气接口，所述电气接口连接所述电池组件。
可选地，所述密封气囊内填充有0.3Mpa～1MPa压力气体。
可选地，所述密封壳体的材料为铝合金、亚克力、不锈钢、碳纤维中的一种。
所述密封气囊的材料为PE、PP、ABS中的一种。
本发明中，密封气囊和电池组件安装在密封壳体的内部空间中，所述密封气囊中填充有压力气体，用于对所述电池组件施加预紧力。采用密封气囊代替现有技术中的压力板，由于所述密封气囊可以与电池组件充分接触，从而所述密封气囊中的压力气体将使得所述电池组件的各个方向上都施加相同的预紧力，也得所述电池组件的各个方向都受到均匀的、额定的预紧力，从而提升单体电池的活性材料与导电剂之间接触力，特别是合金负极材料与导电剂之间的接触力，有效地克服了单体电池因充放电而形成的膨胀力，延长了电池组件的充放电次数。另外，还可以根据所述电池组件实际对预紧力的要求，通过调节所述密封气囊内压力气体的气压值来实时调节所述电池组件的预紧力大小。此外，本发明中，该电池组件的预紧力是通过密封气囊来施加的，密封气囊重量较轻，而减少了对所述电池组件施加预紧力的压力板等施加预紧力的部件，从而降低了该气囊型电池模组的重量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本现有技术中的电池组件的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的气囊型电池模组的结构示意图；
图3是本实用一实施例提供的气囊型电池模组的部分结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的气囊型电池模组的密封气囊和安装支架的结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的气囊型电池模组的密封气囊的结构示意图；
图6是本发明一实施例提供的气囊型电池模组的主视图；
图7是图6中A-A向的剖视图；
图8是图6中B-B向的剖视图。
说明书中的附图标记如下：
1、电池组件；11、单体电池；12、压力板；2、密封气囊；21、电池容纳空间；211、容纳腔；22、气囊本体；23、分隔气囊；24、第一分体气囊；25、第二分体气囊；26、第三分体气囊；27、第四分体气囊；3、密封壳体；31、内部空间；32、第一壳体；321、第一法兰；33、第二壳体；331、第二法兰；4、安装支架；41、安装空间；42、窗口。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。
如图2至图8所示，本发明一实施例提供的一种气囊型电池模组，包括电池组件1、设有电池容纳空间21的密封气囊2以及设有内部空间31的密封壳体3，所述电池组件1包括一个以上的单体电池11，所述密封气囊2安装在所述内部空间31中，所有所述单体电池11均安装在所述电池容纳空间21中；所述密封气囊2中填充有0.2MPa～3MPa的压力气体，所述压力气体用于对所述单体电池11施加预紧力。作为优选，密封气囊2中填充有0.3MPa～1的压力气体。可以理解地，所述电池组件1由没有施加压力板12的单体电池11构成，且所述电池组件1可以为软包电池或方壳电池，且该单体电池11可以通过卷绕、垫片等工艺制成；所述压力气体可以为二氧化碳、空气、冷媒、消防剂(六氟己烷、七氟丙烷)、氮气、惰性气体等。作为优选，所述密封气囊2中填充有消防剂，当所述电池组件1因电压、电流过大而发生爆炸时，所述密封气囊2破裂，其中的消防剂将喷洒到所述电池组件1上，从而可以起到给所述电池组件1灭火的功能，提高了该气囊型电池模组的安全性。
需要说明地，所述密封壳体3为该气囊型电池模组的外部壳体，气囊型电池模组通过该密封壳体3直接安装在汽车、船只等外部用电器上。本发明中所述密封壳体3的形状不受限制，其可以为气瓶型壳体、圆筒形壳体、扁平形壳体或者方形壳体等。
气瓶型壳体采用塑胶材质，能承受一定的气压，类似瓶状；此时，作为优选的方式，可以将密封气囊成型附着在其气瓶型壳体内表面。圆筒形壳体、扁平型壳体和方形壳体等通常可以采用金属材质等制成。圆筒形壳体整体呈圆筒形，当密封气囊2中充入压力气体时，密封气囊和圆筒形壳体组合使用能更好的承受外界的压力。扁平形壳体在密封气囊2中充入压力气体后，两者组合使用也能较好的承受外界的压力，传统的方形壳体也可以作为选择。
单体电池11为公众所知，本例中的单体电池11为方形硬壳电池或者软包电池；均包括外壳及封装于外壳中的极芯和电解液；所述极芯包括正极片、隔膜、负极片；根据加工工艺的差异，本例中既可以为叠片式极芯，也可以为卷绕式极芯；本例中，优选采用软包电池，其极芯优选为叠片式极芯。
极芯中的正极片上涂覆有正极活性物质，负极片上涂覆有负极活性物质。本发明中，更加适用于负极片上涂覆具有高容量的负极活性物质的情形，该高容量的负极活性物质例如硅负极活性物质、或者硅碳活性物质等。正极活性物质可以采用本领域技术人员所公知的磷酸铁锂、三元正极材料等。其中，外壳中的极芯可以为一个或者多个。多个极芯可以采用层叠的方式或者串接的方式置于外壳中。通常外壳上引出有正极端子和负极端子。上述单体电池11中的内容均为公众所知。不再赘述。
所述电池模组中，一般还安装有电池管理系统，此为公众所知。不再赘述。
本发明中，密封气囊2和电池组件1安装在密封壳体3的内部空间31中，电池组件1安装在密封气囊2的电池容纳空间21中，所述电池组件1由一个以上的单体电池11构成，所述密封气囊2中填充有压力气体，所述密封气囊2用于对所述电池组件1施加预紧力。采用密封气囊2代替现有技术中的压力板，由于所述密封气囊2可以与电池组件1充分接触，所述密封气囊2将使得所述电池组件1的各个方向上都施加相同的预紧力，也即使得所述电池组件的各个方向都受到均匀的、额定的预紧力，从而提升单体电池11的活性材料与导电剂之间接触力，特别是合金负极材料与导电剂之间的接触力，有效地克服了单体电池11因充放电而形成的膨胀力，延长了电池组件1的充放电次数。另外，还可以根据所述电池组件1实际对预紧力的要求，通过调节所述密封气囊2内压力气体的气压值来实时调节所述电池组件1的预紧力大小。此外，本发明中，该电池组件的预紧力是通过密封气囊2来施加的，密封气囊2重量较轻，而减少了对所述单体电池11施加预紧力的压力板12等施加预紧力的部件，从而降低了该气囊型电池模组的重量。
在一实施例中，如图5所示，所述密封气囊2包括设有所述电池容纳空间21的气囊本体22和连通所述气囊本体22的多个分隔气囊23，所述分隔气囊23将所述电池容纳空间21分隔为多个容纳腔211，所述单体电池11安装在所述容纳腔211中。可以理解地，所述气囊本体22和所述分隔气囊23为一体成型式结构件；本发明中，每个所述容纳腔211中都可以安装有一个所述单体电池11，且所述分隔气囊23使得相邻两个单体电池11之间具有一定的间隙，且所述分隔气囊23与单体电池11的受压面充分接触，从而所述预紧力可以抵消所述单体电池11充放电的过程中所产生的足够大的膨胀力，进一步延长了该气囊型电池模组的充放电次数。另外，所述容纳腔211的设计，提高了电池组件1安装在所述密封壳体3中的稳定性。该种方式可以使得每个单体电池均收到密封气囊的均匀挤压，因此可以使得各单体电池均受到相对较均匀的预紧力。
在一实施例中，所述密封壳体3为铝合金壳体；可以理解地，铝合金制成的所述密封壳体3具有足够的强度和刚度的同时，其质量还比较轻。当然，该密封壳体3不局限于所述铝合金壳体，也可是其他金属或者合金制成的金属壳体。该金属材料的密封壳体3厚度为0.1mm-2mm。
在一实施例中，所述密封气囊2为亚克力气囊或者其他具有弹性并能承受设定压力的塑胶材质等。可以理解地，所述密封气囊2还可以有其他材料制成。该密封气囊2的壁厚优选为0.01mm-2mm。密封气囊2可以从市面上定制相应尺寸结构获得。
在一实施例中，所述密封气囊2可以包括若干分体设置的分体气囊。比如，可以设置两个半圆柱面状的分体气囊，将所述电池组件包裹在多个分体气囊之间；或者也可以设置为三个分体式气囊，当然，因此设置更多个分体气囊的方式也是可以的。例如，如图3所示，所述密封气囊2包括均安装在所述内部空间31中的第一分体气囊24、第二分体气囊25、第三分体气囊26以及第四分体气囊27；以所述电池组件1为方形电池组为例，所述第一分体气囊24、所述第二分体气囊25、所述第三分体气囊26以及所述第四分体气囊27分别与所述电池组件1的周向的四个侧面抵接。可以理解地，所述第一分体气囊24、所述第二分体气囊25、所述第三分体气囊26以及所述第四分体气囊27分别与所述密封壳体3的四周内侧壁抵接，所述第一分体气囊24、所述第二分体气囊25、所述第三分体气囊26以及所述第四分体气囊27远离所述密封壳体3内侧壁的表面均与电池组件1抵接。本例中，多个所述单体电池11封装被封装件包裹为一个整体件(方形电池组)，当所述电池组件1安装在所述内部空间31中，所述第一分体气囊24、所述第二分体气囊25、所述第三分体气囊26以及所述第四分体气囊27分别与所述密封壳体3的四周内侧壁抵接，从而所述第一分体气囊24、所述第二分体气囊25、所述第三分体气囊26以及所述第四分体气囊27中的压力气体将对所述电池组件1施加足够的预紧力，保证了该气囊型电池模组稳定性的同时，该密封气囊2的结构简单，制造成本低。
作为优选的方式，还可以在电池组件1内的单体电池11之间，设置分体气囊，如此，也可以通过各分体气囊进一步实现对电池组件1内的各单体电池11各主要面的夹紧。
在一实施例中，所述密封气囊2还包括均安装在所述内部空间31中的第五分体气囊(图未示)和第六分体气囊(图未示)，所述第五分体气囊和所述第六分体气囊分别与所述电池组件1的上下两端面抵接。可以理解地，所述第五分体气囊盖合在所述电池组件1的上端面，所述第六分体气囊盖合在所述电池组件1的下端面，从而所述第一分体气囊24、所述第二分体气囊25、所述第三分体气囊26、所述第四分体气囊27、所述第五分体气囊以及所述第六分体气囊可以将所述电池组件1各个表面包裹住，使得所述电池组件1各个面都可以受到均匀的、额定的预紧力。
本例中，一般情况下，无需额外在电池组件1外设置其他配件，但是也可以设置对电池组件1起固定限位作用的配件，例如，在一实施例中，如图4所示，所述气囊型电池模组还包括安装支架4，所述安装支架4上设有安装空间41和连通所述安装空间41的窗口42，所述安装支架4安装在所述电池容纳空间21中，所述电池组件1安装在所述安装空间41中，且所述密封气囊2通过所述窗口42与所述电池组件1抵接。可以理解地，所述电池组件1可以通过粘接、卡接等方式安装在所述安装支架4中。本实施例中，所述电池组件1通过所述安装支架4安装在所述密封气囊2的电池容纳空间21中，且所述密封气囊2通过所述窗口42与所述电池组件1的表面充分接触，从而保证了所述密封气囊2可以对所述电池组件1施加足够大的预紧力的同时，还保证了电池组件1安装在所述电池容纳空间21中的稳定性。
在一实施例中，如图2所示，本例中，以密封壳体3为上下两个半壳形成的铝金属壳体为例进行示例说明；所述密封壳体3包括设有第一法兰321的第一壳体32和设有第二法兰331的第二壳体33，所述第一壳体32和所述第二壳体33通过相互连接的所述第一法兰321和所述第二法兰331密封连接为一体。可以理解地，该第一壳体32和第二壳体33可以为上下半壳。当然，也可以设置成左右半壳的方式。本实施例中，所述密封壳体3由金属材料(包括铝合金等材料)制成，所述第一壳体32和所述第二壳体33通过所述第一法兰321和所述第二法兰331密封连接在一起，从而提高了该密封壳体3拆装的便捷性，且便于对所述密封壳体3中电池组件1的检修和更换。
在一实施例中，所述密封壳体3上设有均与所述密封气囊2连通的充气接口(图未示)、排气接口(图未示)以及泄压接口(图未示)；所述气囊型电池模组还包括安装在所述充气接口中的充气单向阀(图未示)、安装在所述排气接口中的排气阀(图未示)，以及安装在所述泄压接口中的自动泄压阀(图未示)上述接口可以集成在三通阀或者四通阀上。可以理解地，所述进气单向阀连通外部充气装置，也即，外部充气装置通过所述进气单向阀往所述密封气囊2中充入压力气体。当需要对所述电池组件1进行检修等，而需要打开所述密封壳体3时，可以直接手动打开所述排气阀，排出所述密封气囊2中的压力气体。外部充气装置对所述密封气囊2中充入压力气体，当所述密封气囊2的压力值达到临界压力值时，所述泄压阀将自动打开泄压，从而保证了所述密封气囊2中的压力值不至于过大而发生爆炸等事故；且在使用该气囊型电池模组的过程中，因外界环境温度升高、外界压力过大等因素使得所述密封气囊2中压力升高，或者电池组件1充放电过程中而使得所述密封气囊2中压力升高时，所述泄压阀将自动打开，以对所述密封气囊2进行泄压处理，从而保证了该气囊型电池模组的安全性。
在一具体实施例中，所述密封壳体3上设有第一安装孔，所述电池模组还包括安装在所述第一安装孔中的四通(图未示)，所述四通具有相互连通的第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔，所述进气单向阀设置在所述第一通孔中，所述排气阀设置在所述第二通孔中，所述泄压阀安装在所述第三通孔中，所述第四通孔连通所述密封气囊2；也即，所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔均通过所述第四通孔连通所述密封气囊2。本实施例中，所述四通的设计，提高了该气囊型电池模组拆装的便捷性和紧凑度。
在一实施例中，所述气囊型电池模组还包括安装在所述密封壳体3上的电气接口(图未示)，所述电气接口连接所述电池组件1。可以理解地，所述电气接口包括但不限于正负极接口、信号线接口等，此为公众所知，不再赘述；外部用电器或充电器通过所述电气接口连接所述电池组件1；也即，外部充电器通过所述电气接口对所述电池组件1进行充电，所述电池组件1通过所述电气接口对外部用电器进行供电。该电气接口优选采用气密航空插头，使得其安装在密封壳体3上。
所述密封壳体3的材料为铝合金、亚克力、不锈钢、碳纤维中的一种；可以理解地，所述密封壳体3的材料并不局限于铝合金、亚克力、不锈钢、碳纤维；且该密封壳体3的强度和刚度较大。
所述密封气囊2的材料为PE(Polyethylene，聚乙烯)、PP(Polypropylene，聚丙烯)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)中的一种。可以理解地，所述密封气囊2的材料并不局限于PE、PP、ABS，且该密封气囊2的弹性模料较好。
以上仅为本发明的传动组件的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气囊型电池模组，其特征在于，包括电池组件、密封气囊以及设有内部空间的密封壳体；所述电池组件包括一个以上的单体电池；
所述电池组件及所述密封气囊安装在所述内部空间中，所述密封气囊设置在所述电池组件及所述密封壳体内壁之间，其内填充有0.2MPa～3MPa压力气体，所述密封气囊用于对所述电池组件施加预紧力述压力气体的取值范围为。
2.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封气囊包括设有电池容纳空间的气囊本体和连通所述气囊本体的多个分隔气囊，所述分隔气囊将所述电池容纳空间分隔为多个容纳腔，所述单体电池安装在所述容纳腔中。
3.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封气囊包括均安装在所述内部空间中的第一分体气囊、第二分体气囊、第三分体气囊以及第四分体气囊；所述第一分体气囊、所述第二分体气囊、所述第三分体气囊以及所述第四分体气囊分别与所述电池组件的周向的四个侧面抵接。
4.根据权利要求3所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封气囊还包括均安装在所述内部空间中的第五分体气囊和第六分体气囊，所述第五分体气囊和所述第六分体气囊分别与所述电池组件的上下两端面抵接。
5.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述气囊型电池模组还包括安装支架，所述安装支架上设有安装空间和连通所述安装空间的窗口，所述安装支架安装在所述电池容纳空间中，所述电池组件安装在所述安装空间中，且所述密封气囊通过所述窗口与所述电池组件抵接。
6.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封壳体包括设有第一法兰的第一壳体和设有第二法兰的第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体通过相互连接的所述第一法兰和所述第二法兰密封连接为一体。
7.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封壳体上设有均与所述密封气囊连通的充气接口、排气接口以及泄压接口；所述气囊型电池模组还包括安装在所述充气接口中的充气单向阀、安装在所述排气接口中的排气阀，以及安装在所述泄压接口中的自动泄压阀。
8.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述气囊型电池模组还包括安装在所述密封壳体上的电气接口，所述电气接口连接所述电池组件。
9.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封气囊内填充有0.3Mpa～1MPa压力气体。
10.根据权利要求1所述的气囊型电池模组，其特征在于，所述密封壳体的材料为铝合金、亚克力、不锈钢、碳纤维中的一种；和/或
所述密封气囊的材料为PE、PP、ABS中的一种。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010238554A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toyota Motor Corp | 蓄電素子のホルダ |
| CN102148397A (zh) * | 2011-02-12 | 2011-08-10 | 昆明五威科工贸有限公司 | 一种锂离子电池组安全应用防护系统 |
| DE102012018091A1 (de) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Daimler Ag | Batterie aus einem Stapel von Batterieeinzelzellen |
| CN103650228A (zh) * | 2011-07-13 | 2014-03-19 | 丰田自动车株式会社 | 电池模块 |
| CN107452915A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-08 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | 电池安装结构及电源装置 |
| CN108140769A (zh) * | 2015-10-02 | 2018-06-08 | 罗伯特·博世有限公司 | 弹性板及包括弹性板的电池单元组件 |
| CN111746257A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-09 | 张盟盟 | 一种缓震防爆式新能源汽车用电池组底托装置 |
| CN111864252A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-10-30 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 二次电池装置 |
| US20210257661A1 (en) * | 2020-02-19 | 2021-08-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery pack and production method for battery pack |
| CN216145693U (zh) * | 2021-06-18 | 2022-03-29 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种电池的壳体结构及电池 |
-
2022
- 2022-04-15 CN CN202210396956.2A patent/CN114899541A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010238554A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Toyota Motor Corp | 蓄電素子のホルダ |
| CN102148397A (zh) * | 2011-02-12 | 2011-08-10 | 昆明五威科工贸有限公司 | 一种锂离子电池组安全应用防护系统 |
| CN103650228A (zh) * | 2011-07-13 | 2014-03-19 | 丰田自动车株式会社 | 电池模块 |
| DE102012018091A1 (de) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Daimler Ag | Batterie aus einem Stapel von Batterieeinzelzellen |
| CN108140769A (zh) * | 2015-10-02 | 2018-06-08 | 罗伯特·博世有限公司 | 弹性板及包括弹性板的电池单元组件 |
| CN107452915A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-08 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | 电池安装结构及电源装置 |
| CN111864252A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-10-30 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 二次电池装置 |
| US20210257661A1 (en) * | 2020-02-19 | 2021-08-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery pack and production method for battery pack |
| CN113285163A (zh) * | 2020-02-19 | 2021-08-20 | 丰田自动车株式会社 | 电池组和电池组的制造方法 |
| CN111746257A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-09 | 张盟盟 | 一种缓震防爆式新能源汽车用电池组底托装置 |
| CN216145693U (zh) * | 2021-06-18 | 2022-03-29 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种电池的壳体结构及电池 |
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